DK150246B - Fremgangsmaade og ovn til forbraending af fast og flydende affald - Google Patents

Description

150246

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde til forbrænding af fast og flydende affald og af den i krav l’s indledning angivne art.

En sådan fremgangsmåde kendes fra beskrivelsen til 5 schweizisk patent nr. 430.018. Den anvendte ovn er ud styret med et ristfrit forbrændingsrum med indervæg af ildfast materiale. Ved hjælp af en lodret, perforeret skillevæg er ovnen opdelt i et primært forbrændingskammer og et efter forbrændingskammer. Forbrændingsluft til 10 føres fra kamrenes ydervægge igennem et stort antal luftdy ser anbragt i forskellige højder og fødet fra lufttilgangsrør, som er indlejret i ovnens murværk. Nødvendig ekstra forbrændingsvarme tilføres fra en brænder, der er anbragt uden for selve primærforbrændingskammeret. Der an-15 vendes fortrinsvis en hvirvelstrømsbrænder, som er an bragt over kammer bunden.

Den kendte ovn har den ulempe, at der ikke opnås en tilfredsstillende forbrænding, da sekundærluften fra dyserne i kammervæggene ikke opblandes på tilfredsstillende måde 20 med de forbrændingsprodukter, der strømmer i laminære strømme ind i efterforbrændingskammeret. Endvidere vil medfølgende uforbrændte faste partikler heller ikke udskilles på tilfredsstillende måde fra forbrændingsgasserne, hvorved de rives med og slipper ud sammen med røggasserne.

25 Fra beskrivelsen til norsk patent nr. 125.606 er det kendt at anbringe en ekstra brænder også i efterforbrændingskammeret, Dette vil i en vis grad forøge efterfor-brændingen, men denne vil dog stadig være utilstrækkelig.

I praksis har det nemlig vist sig, at forbrændingsproduk-30 terne fra primærforbrændingen meget vanskeligt lader sig blande med efterforbrændingsluft. Det er derfor nødvendigt at tilvejebringe en meget stærkere og mere intens sammenblanding linder udnyttelse af langt større blandingskræfter end hidtil sædvanligt frembragt inden i et forbrændings-35 kammer.

150246 2

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en ny og for- -bedret fremgangsmåde, der sikrer en mere fuldstændig forbrænding, og hvor flyveaske og andre uforbrændte partikler effektivt adskilles fra og tilbageholdes fra de 5 udstrømmende røggasser.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde af den i krav l’.s kendetegnende del angivne art. Ved den her resulterende accelererende varmeudvidelse under rotation dannes der en stærk hvirvelbevægelse, der sikrer 10 en fuldstændig forbrænding af alle brændbare forbindel ser og en udskilning af faste uforbrændte partikler på grund af centrifugalkraftvirkningen.

Opfindelsen omfatter også en ovn til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen under udnyttelse af dennes 15 efter for brændingsprincip, hvilken ovn er ejendommelig ved den i krav 3’s kendetegnende del angivne konstruktion.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 er et skematisk lodret snit igennem en forbræn-20 dingsovn ifølge opfindelsen, fig. 2 er et vandret snit igennem ovnen på fig. 1 langs linien a-a igennem et indsnævret ringformet mellemparti, som danner en overgang til efterforbrændingskammeret, og .fig. 3 er et snit igennem ovnen på fig. 1-langs linien 25 b-b igennem ovnens primær forbrændingskammer.

Den i fig. 1-3 viste forbrændingsovn er en kontinuerligt virkende ovn med roterende rist specielt beregnet til forbrænding af husholdningsaffald og til kommunale forbrændingsanlæg.

3 150246

Forbrændingsovnen består af en ydervæg 10 og en indervæg 11, som er opbygget af ildfaste sten. Ovnen er opdelt i et primærforbrændingskammer 5 med roterende rist 15 og et sekundær- eller efterforbrændingskammer 6. Mellem pri-5 mærforbrændingskammeret 5 og efterforbrændingskammeret 6 er der tilvejebragt et specielt udformet mellemparti, der udgør den opfinderiske del af forbrændingsovnen. Midt i dette mellemparti er der anbragt en hul, central del -2, som opdeler ovnen i de to hoveddele eller kamre 5 og 6.

10 Den hule, centrale del 2 er forsynet med et stort antal perforeringer, som udmunder tangentialt i forhold til et indsnævret mellemrum imellem den centrale del og ovnvæggen.

Dette mellemrum danner en ringformet spalte 14, hvis indre begrænsningsvæg har tangentiale åbninger 16. Den centrale 15 del 2 står igennem et tilgangsrør 9 i forbindelse med et kammer, hvorfra der tilføres efterforbrændingsluft under tryk. Herved får gasstrømmen en tangential impuls, hvis størrelse er afhængig af det valgte lufttryk eller luftoverskudstal for sekundærluften, og som vil tildele en 20 roterende bevægelse til den opstigende gasstrøm fra pri mærforbrændingskammeret 5.

Den ringformede spalte 14 går umiddelbart over i det store efterforbrændingskammer 6. Herved opstår der en stærk hvirvelstrømsbevægelse, og på grund af ringspaltens di-25 mensioner skabes der en noget større turbulens end i en sædvanlig venturikanal, og der opnås en væsentlig forbedret blanding af sekundærluften og forbrændingsgassen fra primærforbrændingen.

Større uforbrændte partikler vil, som skematisk vist for 30 en enkelt partikel i fig. 1, på grund af den af gassens rotationshastighed forårsagede centrifugalkraft blive slynget ud imod væggen samtidigt med, at de føres opad.

Når gassens lodrette hastighedskomponent aftager tilstrækkeligt, vil partiklen falde ned. Forblevne ikke-brændbare 4 150246 partikler, flyveaske og lignende vil derved føres ud i en speciel askeskakt 3 og derfra falde ned i et·askerum 8 igennem et askenedløb 4. Røggassen ledes igennem et gasudløb 13.

5 I primærforbrændingskammeret 5 foregår der kun en partiel forbrænding, og den forbrændingsgas, der strømmer til efterforbrændingskammeret 6, indeholder brændbare gasser, eksempelvis CO, og flygtige bestanddele, som er fordampet.

Dette opnås ved at begrænse mængden af primærluft således, 10 at der bliver et tinder skud af oxygen.

Eksempel:

Der påfyldtes affald med intervaller på ca. 15 min.

Der tilsåttes olie igennem brændere både i primær- og sekundærzonen. Der foretoges registreringer af 0£ og tem-15 peratur i primærzonen, af 02, temperatur, støv og sodtal i røggaskanalen og af den indfyrede mængde affald og olie. Røggasmængden blev målt med pitotrør i røggaskanalen. Sporadisk registreredes undertryk i primærzonen og røggaskanalen. Ovnens påmonterede registrerende instrument for 20 temperatur i primær- og sekundærzoner og skorsten blev aflæst.

Den forbrændte affaldsmængde var ca. 40 kg hvert 15. min., tilsammen ca. 165 kg/h. Olien blev tilført fra en olietønde, hvor standen blev registreret før og efter for-25 . brændingen. Det gennemsnitlige olieforbrug var ca. 24 kg/h.

Støvkoncentrationen blev målt svarende til et C02-indhold i røggassen på 7%, d.v.s. et luftoverskudstal på N = 3.

De målte støvkoncentrationer var meget jævne: 150246 5

Maksimum 79 mg/Nm^ minimum 53 mg/Nm^ middelværdi ' 66 mg/Nm^.

Til sammenligning kan nævnes, at de svenske og tyske ud-5 slipskrav, som er blandt de strengeste i verden, er hen holdsvis 175 og 200 mg/Nm·^ ved 7% C02· Forskrifterne tilfredsstilles således med en meget klar margin, og forbrændingsgraden kan karakteriseres fra at være meget god til exceptionelt god, ovnstørrelsen taget i bétragtning.

10 Opfindelsen er beskrevet ovenfor i forbindelse med en kontinuerligt virkende forbrændingsovn med roterende, rist specielt beregnet til forbrænding af husholdningsaffald. Forbrændingsprincippet ifølge opfindelsen kan imidlertid også anvendes i tilknytning til andre typer forbræn-15 dingsovne og til forbrænding af både fast og flydende af fald.

Til forbrænding af f.eks. problemaffald fra hospitaler er en forbrændingsovn med i sideretningen adskilte forbrændingskamre af den type, som er beskrevet i det oven-20 nævnte schweiziske patent nr. 430.018, velegnet. En sådan ovn kan bestå, af et primærforbrændingskammer med et rumfang på 2000-4000 1 udmuret med ildfaste materialer og med brænderudstyr til pyrolytisk forbrænding. Forbrændingsluft tilføres igennem et dysesystem ved hjælp af en vifte 25 med en kapacitet på ca. 1250 Nm^/h primærluft. Det i side- retningen adskilte sekundærforbrændingskammer er ligeledes udmuret med ildfaste materialer og er også udstyret med en oliebrænder til sikring af en minimaltemperatur i ef-terforbrændingskammeret. Ovnen er således udstyret med 30 både en primær- og sekundæroliebrænder, der automatisk 'indkobles, dersom affaldets brændværdi ikke skulle være tilstrækkelig stor til at holde temperaturerne oppe på de indstillede minimalgrænser. Hensigtsmæssige temperaturintervaller kan i denne forbindelse være 1100-1400°C i primær-

Claims (2)

1. Fremgangsmåde til forbrænding af fast og flydende affald, hvor der foregår en første partiel forbrænding i en primærforbrændingszone og etableres en yderligere 20 forbrænding i en efterforbrændingszone, kende tegnet ved, at forbrændingsprodukterne fra primærforbrændingszonen ledes igennem en indsnævret ringformet zone eller spalte under dannelse af en roterende bevægelse, idet der tilføres sekundær forbrændingsluft i 25 form af luftstråler med stor hastighed, der strømmer ud igennem den ringformede spaltes indvendige begrænsningsflade, og at forbrændingsprodukterne føres ind i en efterfølgende udvidet efterforbrændingszone under kraftig ekspansion. 1

2· Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den sekundære forbrændingsluft tilføres tangentialt igennem tangentialt rettede åbninger i den indvendige flade af den ringformede spalte.